Natuurkunde voor kinderen

Weerstanden in serie en parallel

Serie weerstanden

Wanneer weerstanden in een schakeling doorlopend zijn verbonden (zoals in de afbeelding hieronder) staan ze in "serie". Om de totale weerstand van weerstanden in serie te vinden, tel je gewoon de waarde van elke weerstand op. In het onderstaande voorbeeld is de totale weerstand R1 + R2.

De totale waarde van de weerstand over de spanning V is R1 + R2 + R3 + R4 + R5.

Voorbeeld probleem:

Los met behulp van onderstaand schema de waarde van de ontbrekende weerstand R op.

Antwoord:

Eerst bepalen we de equivalente weerstand van de hele schakeling. Uit de wet van Ohm weten we dat weerstand = spanning/stroom, dus

Weerstand = 50volt/2amps

Weerstand = 25

We kunnen de weerstand ook berekenen door de weerstanden in serie op te tellen:

Weerstand = 5 + 3 + 4 + 7 + R

Weerstand = 19 + R

Nu voegen we 25 in voor de weerstand en we krijgen

25 = 19 + R

R = 6 ohm

Parallelle weerstanden

Parallelle weerstanden zijn weerstanden die tegenover elkaar zijn geschakeld in een elektrisch circuit. Zie de afbeelding hieronder. In deze afbeelding zijn R1, R2 en R3 allemaal parallel geschakeld.

Toen we de serieweerstand berekenden, hebben we de weerstand van elke weerstand opgeteld om de waarde te krijgen. Dit is logisch omdat de stroom van een spanning over de weerstanden gelijkmatig over elke weerstand gaat. Wanneer de weerstanden parallel staan is dit niet het geval. Een deel van de stroom gaat door R1, een deel door R2, en een deel door R3. Elke weerstand biedt een extra pad voorde stroom om te reizen.

Om de totale weerstand "R" over de spanning V te berekenen gebruiken we de volgende formule:

U ziet dat de reciproke van de totale weerstand de som is van de reciproke van elke weerstand parallel.

Voorbeeld probleem:

Wat is de totale weerstand "R" over de spanning V in onderstaande schakeling?

Antwoord:

Aangezien deze weerstanden parallel staan, weten we uit bovenstaande vergelijking dat

1/R = ¼ + 1/5 + 1/20

1/R = 5/20 + 4/20 + 1/20

1/R = 10/20 = ½

R = 2 Ohm

Merk op dat de totale weerstand kleiner is dan een van de weerstanden in parallel. Dit zal altijd het geval zijn. De equivalente weerstand zal altijd kleiner zijn dan de kleinste weerstand in parallel.

Serie en parallel

Wat doe je als je een schakeling hebt met zowel parallelle als serieweerstanden?

Het idee voor het oplossen van dit soort schakelingen is het opsplitsen van kleinere delen van de schakeling in serie- en parallelle secties. Los eerst alle secties op die alleen serieweerstanden hebben. Vervang deze dan door de equivalente weerstand. Los vervolgens de parallelle secties op. Vervang deze nu door equivalente weerstanden. Ga door met deze stappen totdat je de oplossing hebt bereikt.

Voorbeeld probleem:

Los de equivalente weerstand op over de spanning V in onderstaande elektrische schakeling:

Eerst tellen we de twee serieweerstanden rechts (1 + 5 = 6) en links (3 + 7 = 10) bij elkaar op. Nu hebben we de schakeling verkleind.

We zien rechts dat de totale weerstand 6 en de weerstand 12 nu parallel staan. We kunnen deze parallelle weerstanden oplossen om de equivalente weerstand van 4 te krijgen.

1/R = 1/6 + 1/12

1/R = 2/12 + 1/12

1/R = 3/12 = ¼

R = 4

Het nieuwe schakelschema staat hieronder.

Uit deze schakeling lossen we de serieweerstanden 4 en 11 op om 4 + 11 = 15 te krijgen. Nu hebben we twee parallelle weerstanden, 15 en 10.

1/R = 1/15 + 1/10

1/R = 2/30 + 3/30

1/R = 5/30 = 1/6

R = 6

De equivalente weerstand over V is 6 ohm.

Activiteiten

Doe een quiz van tien vragen over deze pagina.

Meer Elektriciteit Onderwerpen

Inleiding tot elektriciteit

Elektrische circuits

Elektrische stroom

Wet van Ohm

Weerstanden, condensatoren en inductoren

Weerstanden in serie en parallel

Geleiders en isolatoren

Digitale Elektronica

Andere elektriciteit

De basis van elektriciteit

Elektronische communicatie

Gebruik van elektriciteit

Elektriciteit in de natuur

Statische elektriciteit

Magnetisme

Elektrische motoren

Verklarende woordenlijst elektriciteit

Wetenschap>> Natuurkunde voor kinderen